9秒下線一臺筆記本電腦！聯想（天津）5G智慧工廠揭秘

發表時間：2023-12-18 16:41

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　　位于天津港保稅區空港經濟區的聯想（天津）智慧創新服務產業園，于2021年10月18日奠基，2022年9月24日6號樓開始投產，今年11月6日整個園區完成全面落地。

　　整個園區建筑面積約10.38萬平方米，聯想充分運用綠能技術和綠色建造技術，在智能制造、智聯質量、智慧物流等方面優化建設運營方案，著力打造集生產制造、研發實驗、數字化展示于一體的高度信息化、智能化業界標桿產業園。

聯想（天津）智慧創新服務產業園

該項目是聯想集團北方、乃至東北亞唯一的筆記本、臺式機、服務器和工作站等的生產制造、研發基地，智能制造燈塔工廠及展示中心，ICT行業“零碳工廠”標桿樣板。12月11日，筆者實地探訪園區——這座代表聯想智能制造的最高水平的5G智慧工廠，切身感受5G、人工智能在生產制造、物流倉儲的真實場景中所帶來的變化，揭秘這一智慧工廠運行背后“隱藏”的技術硬實力。

聯想最高制造水平的5G智慧工廠

據聯想工作人員介紹，聯想每年收到1200萬張訂單。在聯想天津創新產業園，通過引入AI模型，對歷史出貨量等一系列數據進行分析，高階需求預測系統可以提前26周預測產品銷量，從而安排生產，并調節庫存水平。

在生產車間，筆者看到機械臂配合工人完成貼片、回流焊、錫膏檢測等一系列復雜而精細的主板組裝流程。據聯想相關人員介紹，在智能化生產車間的筆記本產線自動化率超60%，是行業常見水平的2-3倍；智能高速貼片生產線自動化率達80%，其中貼片段自動化率更高達92%，元器件貼裝速度可達每小時17.2萬個。

“在車間部署的100余個5G邊緣計算網關，可以實時采集各類設備數據并進行邊緣計算，并通過5G專網快速精準地傳輸到工業互聯網平臺，等于我們給傳統設備增加一個‘智能小腦’。”聯想云網融合事業部5G智能制造業務經理李彬介紹。

“變線對于IT運維人員來說是非常頭疼的事情”。李彬講到，在生產車間，我們全部使用5G網絡替換之后，所有節點就不存在固定的問題，每一個點都可以接入到5G網絡，MES系統、工控機，可以無縫的實現柔性化生產。同時，生產車間大屏全部改造成5G連接，原有的HDMI線、VGA線全部實現5G無線化，通過在服務器上運行軟件，讓這些大屏變成一個顯示終端，擺脫變線問題。

“生產車間部署5G獨立專網，是一個完全獨立，和公眾網絡不發生任何交集的網絡，它所有的資源都可以服務于我們的生產，完全受控于我們自己，保證數據安全和可控性，進而滿足我們的生產要求。”李彬說道。

“在5G和AI的支持下，排產率大幅提升。”聯想天津創新產業園項目負責人鄭愛明講到，“大概每9秒，就有一臺筆記本電腦產品下線，生產效率提升近40%。”

在物流環節，筆者看到，數十臺自主開發控制系統的5G AGV自動貨運機器人在有條不紊地穿梭于各條產線，它們不僅可以全自動運行并躲避人員和障礙，整個過程中也無需任何人工干預。在人機協同的作業區，固定在高處的“天眼”5G攝像頭還可以實時對AGV的運行進行監督，如果發現與程序設定出現偏差，系統將依據視頻數據自動比對進行糾正，提高了生產效率。

在24米高的鋼鐵“森林”的倉儲車間，被聯想視作核心的業務環節，筆者看到5G穿梭車和堆垛機,有條不紊地上下左右地運行其中。據聯想工作人員介紹，在低時延、高穩定性的5G網絡環境下，倉儲物流立體庫實現100%自動化率，揀貨準確率達99.9%。

“這個倉儲區，所有出入庫指令，都是機器人通過5G網絡進行下發。我們每隔兩個小時配送一次所有生產物料。通過基站、定向天線、信號調優，最后可以實現7×24小時網絡穩定運行。”李彬說道，一旦某個點的設備出現問題，“5G產線通信搶修車”會第一時間進行問題診斷并迅速響應，保障工廠不停工。

生產、物流、倉儲、智能供應鏈等，一幅幅智慧的“畫卷”，將5G、人工智能應用展現得淋漓盡致。智能工廠生產和運營背后是聯想以及供應鏈上的合作伙伴們先進的5G和人工智能技術所提供穩定支撐。

軟件定義滿足智慧工廠的生產訴求

作為ICT行業的引領者和芯片生產行業的“老大哥”，英特爾正是聯想（天津）5G智慧工廠供應鏈中的重要一員。

　　李彬表示，5G智慧工廠中，整個聯想的5G基站基于硬件、軟件解決方案架構進行搭建，應用到很多英特爾的技術。英特爾基于自己的理解，將很多標準化產品集成到我們的一些能力模塊當中。在當前信息高速發展的市場環境下，可以快速創造新產品，開拓新市場，同時降低開發難度和周期

“在軟件方面，聯想利用英特爾PWEK實現5G RAN的方案，核心網通過英特爾DPDK實現高速轉發。在5G遠程控制信號的傳輸上面，我們希望通過‘軟PLC’的模式實現運動控制，這就必須要基于英特爾TCC的技術，通過實時的內核，去保障運動信號的聯系。此外，在5G交通環節，我們有很多視頻算法基于英特爾OpenVINO技術進行AI識別，達到人工智能的算法效果。”李彬說道。

英特爾中國區網絡與邊緣事業部首席技術官、英特爾高級首席AI工程師張宇

“TCC是時間協調計算技術，TSN是時間敏感網絡技術，利用這樣的技術，英特爾可以幫助工業系統，更好地滿足在計算和數據傳輸方面這些確定性的要求。”英特爾中國區網絡與邊緣事業部首席技術官、英特爾高級首席AI工程師張宇補充說到，我們必須要通過軟件定義的方式，通過軟件定義的工業系統，才能夠滿足工業4.0對智能制造以及柔性生產的訴求。

5G接入網的趨勢是軟件定義的網絡基礎架構，也就是SDN，英特爾可以通過編程的方式去實現像RAN、5G核心網里面所需要實現的網絡。英特爾提供了集成vRAN Boost的第四代英特爾?至強?可擴展處理器，專門針對5G做了很多定制化模塊，如前向糾錯編碼加速FFT和反FFT加速，不僅如此，在不增加功耗的情況下提供兩倍容量，并額外節省高達20%的能耗，從而滿足關鍵的性能、擴展和能效要求，真正去踐行綠色可持續的發展目標。

“英特爾在R17之前已經以軟件定義的架構去實現了RAN，在有了新的RedCap規則之后，不需要去單獨構建一個新的系統，不需要推翻原有的實現，不斷去支持新的5G標準，甚至為今后6G標準，在軟件架構、軟件功能、軟件實踐方面做一些準備，這正是軟件定義的價值所在。”張宇表示，這些實踐的經驗和結果，對于我們5G，甚至于今后6G的智能工廠都是非常寶貴的經驗。

“除了提供能夠滿足嚴苛工業環境要求的硬件計算平臺，英特爾還以工業邊緣洞見平臺（EII）、工業邊緣控制平臺（ECI）及OpenVINO等軟件為基礎，輔以全方位的產業鏈支持，將新興邊緣計算技術、人工智能、機器人、機器視覺、高可靠網絡互連及工業軟件等工具與傳統工業自動化系統相融合，與生態伙伴共同構建未來智慧工廠。”張宇說道。

英特爾OpenVINO助力工業大模型訓練

除了5G無線網絡替代傳統的網絡布線，以及5G在生產設備、物流、倉儲的全鏈接外，人工智能在該智慧工廠也得到充分的展現。“從智能研發、智能生產、智能供應鏈、智能服務、智能運營多方面，通過我們積累的大量工業數據，以及 AI的一些數據識別算法，形成獨特的AI積累，最后賦能節能減排、降本增效，實現智能化效果。5G+智能，是我們整個智慧工廠最大的特點。”李彬說道。

英特爾在推動人工智能在智慧工廠的應用中也發揮了重要的基礎和底層支撐作用。在張宇看來，人工智能在工廠生產的應用，大致分為三個階段：一是邊緣推理階段，二是邊緣訓練階段，三是自主化人工智能工廠。

張宇認為，目前邊緣推理的階段已經實現。在一個數據中心里，根據現有的數據去訓練網絡模型、GPT模型，或者機器視覺檢測的模型，然后把訓練完的結果推送到產線上，推送到邊緣，這個是邊緣推理的階段。然而由于模型更新滯后，無法根據新采集到的數據及時更新模型，也無法對新產生的問題進行及時響應。因此，目前人工智能在智能制造應用中，尚屬于邊緣推理階段。

第二階段是邊緣訓練階段。企業能夠根據新采集到的數據，不斷對之前訓練的模型進行更新，能夠對新的數據作出及時響應。

張宇表示，訓練大語言模型所需要消耗的資源大，不可能頻繁去更新，一定要等下一個訓練周期開始，才可以把前面積累的訓練樣本送到下一個訓練周期，然后再用于推理。因此整個應用模式沒有形成閉環模式。我們最終實現的是一個自主化的閉環，只有到了這個階段，人類才進入人工智能發展的第三階段。

張宇介紹，為實現不同的碎片化AI應用，英特爾通過像OpenVINO這樣的一些深度學習部署工具套件，把開發人員在不同人工智能框架如Caffe、TensorFlow以及百度的PaddlePaddle框架上設計和訓練好的網絡模型，進行兩級適配。一級適配，是Framework的適配，將不同框架上設計的結果簡化轉換成統一的內部數據格式。第二級適配，是硬件適配，把前一級適配的結果數據再通過不同的硬件插件，下發到不同硬件平臺上執行推理操作。

張宇解釋到，大語言模型類似于應用，OpenVINO相當于底層開發的SDK或者相應的驅動。OpenVINO作為底層工具，能夠把文件按照一定格式進行解析，把結果放到相應硬件平臺之上真正能夠運行起來，達到應用要實現的效果。

“英特爾搭建是底層框架，底層的基礎設施。至于上層應用部分等應用創新，需要跟聯想一樣的合作伙伴共同推動技術在垂直行業的落地，助力工廠朝著網絡化、智能化、綠色化方向發展。”張宇說道。聯想（天津）智慧創新服務產業園中的5G智慧工廠，成為英特爾助力5G智能制造、柔性生產、綠色工廠建設的又一標桿案例。英特爾將在5G未來工廠的發展中，扮演堅實的技術支撐者和運行守護者。（耿鵬飛）

編輯：李芊諾

責編：汪黃任

審核：陳雪輝

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